Bài 1 trang 46 SBT toán 9 tập 2

Đề bài

Biết rằng hình lập phương có sáu mặt đều là hình vuông. Giả sử \(x\) là độ dài của cạnh hình lập phương.

\(a)\) Biểu diễn diện tích toàn phần \(S\) (tức là tổng diện tích của sáu mặt) của hình lập phương qua \(x.\)

\(b)\) Tính các giá trị của \(S\) ứng với các giá trị của \(x\) cho trong bảng dưới đây rồi điền vào các ô trống.

\(x\)

 \(\displaystyle {1 \over 3}\)  \(\displaystyle {1 \over 2}\)

\(1\)

 \(\displaystyle {3 \over 2}\)

\(2\)

\(3\)

\(S\)

 

 

 

 

 

 

\(c)\) Nhận xét sự tăng, giảm của \(S\) khi \(x\) tăng.

\(d)\) Khi \(S\) giảm đi \(16\) lần thì cạnh \(x\) tăng hay giảm bao nhiêu lần\(?\)

\(e)\) Tính cạnh của hình lập phương: khi \(S = \displaystyle{{27} \over 2}c{m^2}\); khi \(S = \displaystyle 5c{m^2}\)

Lời giải

\(a)\) Hình lập phương \(6\) mặt đều là hình vuông, diện tích mỗi mặt bằng \({x^2}\)

Diện tích toàn phần: \(S = 6{x^2}.\)

\(b) \)

\(x\)

\(\displaystyle {1 \over 3}\) \(\displaystyle{1 \over 2}\) 

\(1\)

 \(\displaystyle {3 \over 2}\)

\(2\)

\(3\)

\(S\)

\(\displaystyle {2 \over 3}\)

\(\displaystyle{3 \over 2}\) 

\(6\)

\(\displaystyle {{27} \over 2}\)

\(24\)

\(54\)

\(c)\) Khi giá trị của \(x\) tăng thì giá trị của \(S\) tăng.

\(d)\) Khi \(S\) giảm đi \(16\) lần, gọi giá trị của nó lúc đó là \(S’\) và cạnh hình lập phương là \(x’.\)

Ta có: \(S' = 6x{'^2}\)                         \( (1)\)

\(S '=\displaystyle {S \over {16}} = {{6{x^2}} \over {16}} = 6.{{{x^2}} \over {16}} = 6.{\left( {{x \over 4}} \right)^2}(2)\)

Từ \((1)\) và \((2)\) suy ra: \(x{'^2} = \displaystyle{\left( {{x \over 4}} \right)^2} \Rightarrow x' = {x \over 4}\)

Vậy cạnh của hình vuông giảm đi \(4\) lần.

\(e)\) Khi \(S =\displaystyle {{27} \over 2}(c{m^2})\)

Ta có: \(6{x^2} = \displaystyle{{27} \over 2} \Rightarrow {x^2} =\displaystyle {{27} \over 2}:6 = {9 \over 4}\)

Vì \(x > 0\) suy ra: \(x = \displaystyle{3 \over 2} (cm)\)

Khi \(S = 5cm^2\)

\( \Rightarrow 6{x^2} = 5 \)

\(\Leftrightarrow {x^2} =\displaystyle {5 \over 6} \)

\( \Leftrightarrow x = \displaystyle\sqrt {{5 \over 6}} \) (vì \(x > 0)\)

\( \Rightarrow x =\displaystyle {1 \over 6}\sqrt {30}  (cm).\)